ارائه يك الگوريتم جديد براي تعيين جهت خطا در خطوط انتقال مبتني بر بهينه سازي حداقل مربعات

A Novel Directional Algorithm for Transmission Line Protection Based on Least Squares Optimization

با توجه به كاربرد وسيع حفاظت جهتي در شبكه هاي فوق توزيع و انتقال، در اين مقاله يك الگوريتم جديد براي تعيين جهت خطا در خطوط انتقال پيشنهاد شده است. اين الگوريتم داراي ناحيه مرده نمي باشد و همچنين براي انواع خطاهاي داخلي و خارجي و بدون توجه به محل خطا نيز به درستي عمل مي كند. اين عملكرد صحيح تحت شرايط خطاهاي نزديك رله نيز صادق است. الگوريتم در تشخيص خطا سريع عمل كرده و جهت درست خطا را در شرايط مختلفي از قبيل اشباع CT، نوسانات توان و وجود منابع قوي و ضعيف تشخيص مي دهد. همچنين مقاومت خطا و زاويه شروع خطا نيز تاثيري در عملكرد صحيح الگوريتم ندارد. فركانس نمونه برداري پايين الگوريتم پيشنهادي به آن قابليت پياده سازي صنعتي مي دهد. جهت ارزيابي الگوريتم، شبيه سازي ها با استفاده از نرم افزار EMTP-RV انجام گرفته است. الگوريتم توسط داده هاي ميداني استخراج شده از پست 230kV مانشت، واقع در استان ايلام نيز اعتبارسنجي شده است. نتايج نشان مي دهد كه الگوريتم پيشنهادي داراي سرعت و قابليت اطمينان مناسبي مي باشد.

Directional protection is a crucial function in advanced transmission network relays. In this paper، a novel directional algorithm for transmission line protection is presented. Proposed algorithm responds to all kind of faults accurately without any dead zone. In this scheme، discrimination between internal and external faults will be done precisely even for close relay faults. The proposed algorithm utilizes a close form equation achieved by least squares optimization. Directional protection function is carried out based on proposed algorithm under various conditions such as current transformer saturation، power swing and source capacity changes. Moreover، variation on some parameters such as fault inception and fault resistance has only negligible effects on algorithm performance. Due to employing of low sampling frequency، hardware implementation of the proposed algorithm is not complicated. Algorithm performance is evaluated by applying the field data from Manesht 230kV substation located at Ilam province as well as extracted data form EMTP-RV simulations. Simulation results verify the speed and reliability of the proposed algorithm.